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In der Welt der Dampfturbinen existieren Unterschiede die entscheidend für die Effizienz eines Kraftwerks sind. Hochdruckturbinen und Niederdruckturbinen – das sind die Hauptakteure im Dampferzeugungsprozess. Diese Turbinen verbinden sich im Betrieb – sie sind nicht nur einfache Einzelkomponenten. Der Dampf wird in einer bestimmten Reihenfolge durch diese Turbinen geleitet.
Zunächst ist zu klären was eine Kondensationsturbine ausmacht. Diese Art von Turbine wird häufig in Kraftwerken eingesetzt. Ihre Konstruktion teilt sich in drei Abschnitte auf – Hochdruck-, Mitteldruck- und Niederdruckteil. Diese verschiedenen Druckarten sind für die jeweilige Dampfart entscheidend. Der Niederdruckteil ist dafür verantwortlich den überhitzten Dampf nach der letzten Laufschaufelreihe zu kondensieren. Doch nur überhitzter Dampf schützt die Turbine vor großen Schäden. Der Grund dafür ist einfach: Bei hohen Geschwindigkeiten können kleine Verlusttropfen wie Geschosse agieren.
Um überhitzten Dampf zu erzeugen, benötigt man einen speziellen Kessel – den Naturumlaufkessel. In modernen Übersichten ist zu sehen, dass dieser Kessel im Hochdruckteil bis zu 135 bar erreichen kann. Dieser Kessel besteht aus drei Trommeln die als HD-, MD- und ND-Trommel bezeichnet werden. Wie es der Name sagt – ein Naturumlaufkessel funktioniert ohne zusätzliche Pumpen. Das Wasser fällt durch heiße Rohre. Diese Rohre liegen im Rauchgasweg und erhitzen das Wasser was zur Dampfbildung führt. Wenn Dampf entsteht – steigt er auf und durchläuft dabei einen kontinuierlichen Energieaufbau.
Anschließend wird der Dampf zur Turbine geleitet. Im Hochdruckteil passiert die erste Arbeit: der überhitzte Dampf verrichtet dort seine Tätigkeit. Danach fließt der Dampf zurück zu den Trommeln, wird dort erneut überhitzt und wandert weiter zum Mitteldruckteil. In diesen Prozess integriert – wird an dieser Stelle eine bedeutende Kalibrierung vorgenommen. Der Druck und die 🌡️ des Dampfes ersetzen jeweils die vorherige Energieform.
Ein zentrales Charakteristikum: Wenn der Dampf nun den Niederdruckteil erreicht – das ist die nächste Stufe. Dabei wird festgestellt – dass der Energiegehalt deutlich gesenkt ist. Trotzdem enthält der Dampf noch genug Energie um nicht sofort zu kondensieren. Erst nach der letzten Schaufelreihe erfolgt die Kondensation.
Die genauen Unterschiede zwischen diesen Turbinen lassen sich bei der Betrachtung der Dampfarten klären. Hochdruckturbinen nutzen überhitzten Dampf – der erweitert sich und liefert hohe Leistungen. Gleichzeitig verwendet die Niederdruckturbine meist einen gesättigten Dampf der seine Energie abgibt und damit die physikalischen Eigenschaften ändert. Die Bauweise dieser Turbinen unterscheidet sich signifikant in ihrer Gestaltung – Druckbehälter müssen höherem Druck standhalten.
Zusammenfassend sind es die speziellen Anforderungen an die Dampfarten und die Bauweise die zwischen Hochdruck- und Niederdruckturbinen den Unterschied ausmachen. Komplex ist dies ´ und es lohnt ` sich näher mit diesen Aspekten auseinanderzusetzen.
Der Vergleich zwischen Hochdruck- und Niederdruckturbinen: Funktionsweise und Dampfarten
Was sind die wesentlichen Unterschiede zwischen Hochdruck- und Niederdruckturbinen in Bezug auf Bauweise und Dampfarten?